Um blog do Canal Eletrônica e Tecnologia ( https://www.youtube.com/channel/UChFYB-m5E_sfl1RjiOkQmAg )
segunda-feira, 19 de dezembro de 2016
Entenda o Zener e faça uma fonte sem transformador retificada por ele.
O Diodo Zener é um componente bastante útil e muito utilizado na eletrônica. Basicamente um diodo que "entra em ação" quando chega a um limite de tensão em corrente reversa. Com isso é possível limitar uma tensão através dele usando essa característica como limitante.
quinta-feira, 1 de dezembro de 2016
Como saber se uma tomada é 110V ou 220V?
Existem alguns circuito muito simples, mas bastante úteis. Este é um exemplo de circuito pequeno e simples que pode poupar uma grande dor de cabeça.
Com ele podemos identificar se uma tomada é 110V (127V) ou 220V. Veja no vídeo como montar a sua.
sexta-feira, 11 de novembro de 2016
Lâmpada LED "por dentro"
Sempre tenho vontade de abrir as lâmpadas de LED para conhecer seu circuito.
Resolvi abrir algumas e coloquei neste vídeo, pois uma delas apresenta o mesmo circuito que descrevemos no tópico de "como ligar um LED em 220V".
Resolvi abrir algumas e coloquei neste vídeo, pois uma delas apresenta o mesmo circuito que descrevemos no tópico de "como ligar um LED em 220V".
quarta-feira, 2 de novembro de 2016
Chega de gastar com baterias de 9V - Faça a sua de ligar na tomada
Um gasto grande é com essas baterias de 9V. E pior, alguns equipamentos, como os multímetros não tem opção de ligar na LUZ (pelo menos os meus que são mais "baratinhos").
Então porque não fazer um conector de baterias 9V? Esse é o projeto do video, espero que gostem.
Então porque não fazer um conector de baterias 9V? Esse é o projeto do video, espero que gostem.
sexta-feira, 28 de outubro de 2016
terça-feira, 11 de outubro de 2016
Diodo como ponte retificadora (retificador de tensão)
Nos nossos circuitos, quando convertemos de AC para DC, um dos componentes muito usado é a ponte retificadora.
A ponte retificadora, nada mais é do que 4 diodos organizados de forma a "virar uma das ondas".
O esquema de diodos que pode ser usado para substituir uma ponte retificadora é simples:
Os diodos escolhidos dependerão da necessidade do seu circuito.
Uma boa prática, é após a utilização de uma ponte retificadora, usar um capacitor para filtragem da onda (deixar a onda "mais reta"). O capacitor se carrega enquanto a onda vai "subindo" e descarrega quando vai "descendo".
A ponte retificadora, nada mais é do que 4 diodos organizados de forma a "virar uma das ondas".
O esquema de diodos que pode ser usado para substituir uma ponte retificadora é simples:
Para tentar facilitar:
A lógica é simples. Independente para qual sentido esteja a corrente alternada, ela seguirá o mesmo caminho na saída (out), e desta forma ela "vira a onda" transformando a corrente alternada em corrente contínua.
Os diodos escolhidos dependerão da necessidade do seu circuito.
Uma boa prática, é após a utilização de uma ponte retificadora, usar um capacitor para filtragem da onda (deixar a onda "mais reta"). O capacitor se carrega enquanto a onda vai "subindo" e descarrega quando vai "descendo".
terça-feira, 4 de outubro de 2016
sexta-feira, 16 de setembro de 2016
Como fazer uma lâmpada de LED de 12V
Quando descobri e comprei os LEDs mais fortes (de 0,75W) e mostrei em um vídeo (abaixo) me pediram para fazer uma lâmpada com eles. Então resolvi aproveitar a situação e atender a um outro pedido que era uma lâmpada de 12V. E ai criei essa lâmpada.
Ela ficou realmente bem interessante, e forte.
Ela ficou realmente bem interessante, e forte.
Para ajudar a entender o circuito, coloquei no vídeo o esquema, mas achei interessante colocar um desenho para facilitar o entendimento. Coloquei em duas versões, uma com LEDs comuns e outra com LEDs mais fortes (como os que comprei). O ideal é conhecer as características do LED que você irá usar e montar o circuito primeiramente na protoboard.
Esse é um circuito fácil e bem legal de montar.
Agora imagine se você usar os LEDs de uma lâmpada de LED estragada. O custo do seu projeto vira quase nada. Veja como é mais fácil do que parece.
Agora imagine se você usar os LEDs de uma lâmpada de LED estragada. O custo do seu projeto vira quase nada. Veja como é mais fácil do que parece.
quinta-feira, 8 de setembro de 2016
domingo, 4 de setembro de 2016
LEDs "comuns" mas de 0,75W
Encontrei um LED mais forte que o normal. Ele trabalha com 200mA a 3,4V. Eles realmente são bem fortes. Veja no vídeo a comparação com LEDs normais.
quarta-feira, 31 de agosto de 2016
Comparando a luminosidade de lâmpadas
Quando publiquei o vídeo das lâmpedas de LEDs feitas em casa, a primeira pergunta foi: Quanto ela ilumina?
A única coisa que podia responder, era que ela tinha XXX Watts, mas sem um comparativo real. Então resolvi criar um instrumento de medição de luminosidade, para poder comparar a luminosidade entre lâmpadas e aproveite e no vídeo fiz um comparativo entre diversos tipos de lâmpadas.
O mais legal foi que o projeto ficou MUITO simples, confira abaixo:
A única coisa que podia responder, era que ela tinha XXX Watts, mas sem um comparativo real. Então resolvi criar um instrumento de medição de luminosidade, para poder comparar a luminosidade entre lâmpadas e aproveite e no vídeo fiz um comparativo entre diversos tipos de lâmpadas.
O mais legal foi que o projeto ficou MUITO simples, confira abaixo:
sábado, 6 de agosto de 2016
Como fazer um Osciloscópio caseiro - Muito fácil e MUITO BARATO
Este é um projeto que há muito tempo quero trazer para o Canal. Mas apesar de ser muito fácil e com poucos componentes, é um circuito "sensível", tem que ser bem feito. Na tentativa e erro acabei descobrindo alguns truques que me ajudaram a fazer um que realmente funcionou, e funcionou muito bem.
Algumas dicas importantes quanto ao Osciloscópio:
(já vi muitos acharem que erraram por não seguirem alguns desses cuidados)
- O sistema funciona em um PC (ou tablet/celular) e utiliza a entrada de microfone para ser a entrada das ponteiras. Lembre-se de selecionar esta entrada como a principal.
- Na configuração da entrada de áudio (dispositivos de gravação) retire das configurações qualquer opção de ganho de sensibilidade ou outro efeito. Mas deixe o volume em 100%.
- Você pode usar esse sw indicado ou qualquer outro. Para celular (ou tablet) existem várias opções gratuitas.
- Tentei usar resistores de maior potência, mas o resultado foi ruim - não digo que não possas usar, mas eu não consegui ter uma boa imagem com maiores potências.
Ponta de Prova do multímetro: http://proesi.com.br/ponta-de-prova-u...
Resistores: http://proesi.com.br/componentes-elet...
Fio: http://proesi.com.br/cabos-e-fios/cab...
Garra Jacaré: http://proesi.com.br/garra-jacare-med...
terça-feira, 26 de julho de 2016
Pisca-Pisca com LEDs - Como fazer. Muito fácil.
Fazer um Pisca-Pisca de LED tem várias utilidades. No canal do YouTube já montei várias forma de Pisca-Pisca alternado. Neste tópico estou apresentando um pisca-pisca simples.
Existe uma opção muito fácil que é utilizar na série de LEDs um LED pisca-pisca no início da cadeia e então todos seguirão piscando. Esta é uma opção intressante, mas esses LEDs são mais difíceis de encontrar.
Por isso apresento aqui alguns circuito para utilização com LEDs comuns. Você pode ligar em 220V/127V, em 12V ou em 3V.
O Jordy, (que assistiu ao vídeo) deu uma boa ideia, ao invés de trocar os resistores, colocar um potenciômetro. Excelente ideia. Desta forma poderás regular a velocidade que pisca.
domingo, 24 de julho de 2016
Dado Eletrônico
Criar um dado eletrônico sempre foi uma das minha metas. Queria fazer um circuito que fosse realmente aleatório e que o "movimento" dos LEDs fossem agradáveis.
Depois de alguma pesquisa finalmente cheguei a um modelo que me agradou e que apresento aqui para vocês.
Depois de montar o circuito, agora é só você colocar e embalar. para isso deixo uma imagem sugestão.
Depois de alguma pesquisa finalmente cheguei a um modelo que me agradou e que apresento aqui para vocês.
Depois de montar o circuito, agora é só você colocar e embalar. para isso deixo uma imagem sugestão.
sábado, 2 de julho de 2016
sexta-feira, 24 de junho de 2016
Luminária de LEDs SMD
Esse projeto iniciou por um fascínio particular com os LEDs. Quando por engano comprei um conjunto com 50 LEDs SMD (bem que achei que estava muito barato...) fiquei com vontade de criar algo com eles.
Então resolvi fazer uma luminária com eles. A idéia é que não precisasse de nenhuma estrutura na ponta e que o fio terminasse na luz. Mas acabei evoluindo para uma necessidade particular que era de uma luz mais fraca e outra mais forte e acabei optando por fazer uma "ponta" um pouquinho maior (bem pouquinho).
Então nasceu o projeto que apresento no vídeo abaixo e estou usando a luminária em minha cabeceira. Ainda vou melhorar o acabamento da lâmpada, mas estou muito satisfeito com o resultado.
Problema encontrado: Quis aproveitar um cabo USB como fonte de potência da luminária tornando ela portátil e com uma grande opção de usar uma poer bank em caso de falta de luz. Funcionou, mas a luz não ficou forte como gostaria - estaria usando 5V ao invés dos 6,5V que seriam o ideal. Deixei a opção do USB para usar quando falta luz, mas criei uma fonte onde utilizo uma de 9V e um resistor de 150ohms para dar a queda de corrente desejada. Ficou ótimo.
Precisa de uma paciência oriental para soldar os SMDs, mas o projeto é bem simples e de grande resultado.
Então resolvi fazer uma luminária com eles. A idéia é que não precisasse de nenhuma estrutura na ponta e que o fio terminasse na luz. Mas acabei evoluindo para uma necessidade particular que era de uma luz mais fraca e outra mais forte e acabei optando por fazer uma "ponta" um pouquinho maior (bem pouquinho).
Então nasceu o projeto que apresento no vídeo abaixo e estou usando a luminária em minha cabeceira. Ainda vou melhorar o acabamento da lâmpada, mas estou muito satisfeito com o resultado.
Problema encontrado: Quis aproveitar um cabo USB como fonte de potência da luminária tornando ela portátil e com uma grande opção de usar uma poer bank em caso de falta de luz. Funcionou, mas a luz não ficou forte como gostaria - estaria usando 5V ao invés dos 6,5V que seriam o ideal. Deixei a opção do USB para usar quando falta luz, mas criei uma fonte onde utilizo uma de 9V e um resistor de 150ohms para dar a queda de corrente desejada. Ficou ótimo.
Precisa de uma paciência oriental para soldar os SMDs, mas o projeto é bem simples e de grande resultado.
segunda-feira, 20 de junho de 2016
Luz Estroboscópica em LED ligando em 220v (110/127v) muito fácil
Criar uma lâmpada estrobo é mais fácil do que parece. Coloquei neste post um circuito muito simples para esta finalidade. Como estamos ligando ele em 110V/220V diretamente, podemos deduzir que colocar esse mesmo circuito em um suporte de lâmpada teremos uma lâmpada completa.
domingo, 12 de junho de 2016
Temporizador 220V - Timer
Vocês já deve ter visto alguns produtos para manter um aparelho ou luz ligados por um tempo. Os chamados TIMERS. (Lembro que eram muito úteis (e caros) quando os televisores não tinham esta função).
Montar um circuito TIMER não é muito complicado e fica bem legal. Da um pouco de trabalho se quiseres sofisticar, mas o funcionamento é perfeito.
Montar um circuito TIMER não é muito complicado e fica bem legal. Da um pouco de trabalho se quiseres sofisticar, mas o funcionamento é perfeito.
quinta-feira, 9 de junho de 2016
Criando uma ferramenta para prender fios com apenas um cotonete
As vezes as coisas simples são as mais legais. Essa ferramenta é uma delas. Muito simples e bem útil. Não preciso nem falar do custo do material, pois se resume a um cotonete (E se fores pão duro pode até pegar um usado... ;-) ). Assista e se surpreenda.
quarta-feira, 8 de junho de 2016
Fonte de tensão regulável (fonte de bancada)
Neste post passo o link e o esquema para se criar uma fonte de tensão regulável com o LM317.
Segue a lista do material para uso na fonte:
- Fonte de energia (12V a 30V)
- Interruptor
- LED
- Resistores 10K e 220ohms (1/4W)
- LM317
- Capacitor cerâmico 100nf (50V ou superior)
- Capacitor eletrolítico 47uf (25V ou superior)
- 2 conectores fêmea banana
- Potenciômetro 10k
- Opcional: Potenciômetro 1K
Para ligar o Voltímetro:
e se quiseres ligar também um amperímetro....
Segue a lista do material para uso na fonte:
- Fonte de energia (12V a 30V)
- Interruptor
- LED
- Resistores 10K e 220ohms (1/4W)
- LM317
- Capacitor cerâmico 100nf (50V ou superior)
- Capacitor eletrolítico 47uf (25V ou superior)
- 2 conectores fêmea banana
- Potenciômetro 10k
- Opcional: Potenciômetro 1K
Não é necessário ligar o terceiro pino do potenciômetro, podem usar apenas os primeiro e o da esquerda. ( no desenho a pilha representa a chegada de energia (negativo)
Para ligar o Voltímetro:
sexta-feira, 3 de junho de 2016
quinta-feira, 2 de junho de 2016
Qual o positivo desta fonte?
Quantas vezes você já se perguntou isso?
Uso bastante em meus circuitos fontes de aparelhos já em desuso para novas funcionalidades e sempre é preciso identificar o positivo e o negativo por se tratar de corrente DC.
Uma implementação bem simples é um identificador de lado positivo. Veja o circuito e o vídeo abaixo para ver como é simples de ter essa ferramenta na sua bancada.
Uso bastante em meus circuitos fontes de aparelhos já em desuso para novas funcionalidades e sempre é preciso identificar o positivo e o negativo por se tratar de corrente DC.
Uma implementação bem simples é um identificador de lado positivo. Veja o circuito e o vídeo abaixo para ver como é simples de ter essa ferramenta na sua bancada.
sexta-feira, 27 de maio de 2016
terça-feira, 24 de maio de 2016
Como ligar um LED em AC 220V?
Ligar um LED na tomada é um dos
circuitos que chamam bastante atenção de todos que gostam de eletrônica. No meu
caso, o que me chamou a atenção é que o LED é um componente de baixa potência e
liga-lo direto em uma tomada parece uma ótima maneira de realizar uma
sinalização ou iluminação. Na verdade o que é interessante neste circuito é a
quantidade de conceitos envolvidos. Por isso apesar dos vídeos, resolvi
detalhar bem esses conceitos nesta página do BLOG. Farei por tópicos para que
seja útil também como forma de consulta pontual.
Para
seguir a lógica, vou explicando e colocando os vídeos desta série a medida que
formos explicando os conceitos (a maioria estão nos vídeos também).
Veja que com esse conhecimento é
possível criar algumas coisas bem interessantes. Abaixo dois exemplos.
Corrente
Agora
vamos entender alguns conceitos. O primeiro é a questão da corrente AC e
corrente DC. Um gráfico que não fazia nenhum sentido para mim era:
Se
olharmos o desenho de indicação de cada tipo de sinal, veremos que tem relação
com sua forma de onda. Só acreditei nisso quando vi em um osciloscópio (que era
outro instrumento que não fazia nenhum sentido) as formas de ondas de diferentes
formatos e origens.
Mas o que isso tem haver com o nosso LED? O LED trabalha com corrente contínua (DC) e a tomada tem corrente alternada (AC). Na corrente alternada podemos dizer que ela trabalha nas duas direções, por isso ela vai variando em seu gráfico, enquanto a corrente contínua só trabalha em uma direção. Imaginem que o LED tem um lado positivo e outro lado negativo e por isso precisa ter essa corrente definida (Contínua).
Essa informação é importante,
pois precisamos converter essa corrente de AC para DC. Para isso usamos um
componente chamado DIODO.
Diodo
O
diodo só permite a passagem de corrente em um sentido e com isso retém a
passagem de corrente em sentido contrário.
Com a
utilização de um diodo teremos uma onda da seguinte forma:
Com
isso só teremos corrente em um sentido. E por isso seria utilizável por
qualquer dispositivo DC. O LED também é um diodo, mas vamos abstrair essa
informação neste momento para dar continuidade ao foco na corrente. Certamente
você notou que as ondas ficam “falhadas”. No caso do LED isso não ficará
visível (ele irá acender e apagar) pois o ciclo (tempo que uma onda completa é
formada) é de 60Hz no Brasil, ou seja, Serão 60 ondas por segundo.
1 Ciclo
Para
que a corrente não fique falhada, usamos um circuito de diodos chamado de Ponte
Retificadora. Ele é formado por 4 diodos organizados de forma a “virar” a onda
em um dos sentidos, fazendo que a corrente se movimente em um só lado sem
perder energia.
Os 4 diodos são colocados de forma a direcionar o sentido da corrente como podemos observar abaixo na imagem.
Se você seguir o sentido verás a
“mágica” de converter o AC em DC.
O
primeiro e mais óbvio é ligar o LED diretamente. Considerando um LED branco
comum (3V e 20mA) e que a tensão é 220V (verifique a sua região pois alguns
lugares temos uma tensão um pouco maior) se ligarmos diretamente o LED queimará
instantaneamente. Por isso já vimos que precisamos calcular uma queda de
tensão, deixando para o LED apenas os 3V.
A
fórmula é uma das mais usadas quando tratamos de LEDs:
R
= (Vi – Vl) / L
Onde:
R
= Resistor
Vi
= Tensão de entrada (no caso os 220v)
Vl
= Tensão do LED (no caso 3V)
L
= corrente do LED no caso os 20mA (ou 0,02A )
Então:
R
= (220-3)/0,02
R
= 217 / 0,02
R
= 10.850
Como
a corrente tem grande variação, vou utilizar no circuito um resistor um pouco
acima do calculado (arredondo para cima – bem para cima J ) então será um de 15k (ou
15.000ohms)
Esse será o circuito final. Então
vem a pergunta, mas e a história de corrente contínua e corrente alternada (DC
/ AC)?
O
que observamos é que o LED é um diodo. Um diodo emissor de luz. Então ele tem o
mesmo comportamento. A questão é que é um diodo que suporta tensão de até 3.4V
(no caso do branco) e por isso pode ter uma vida útil bem curta.
Por isso vamos
incrementar esse circuito utilizando um diodo IN4001 (ou 1N4001) que suporta
até 1000V. Com esse diodo fará a “conversão” de onda que precisamos.
O circuito
ficará da seguinte forma:
Com esse
circuito, você terá o resultado desejado. É claro que não com o melhor
desempenho, pois o diodo “joga fora” metade da energia. Por isso a troca do
diodo (em uma retificação de meia-onda) por um ponte retificadora irá gerar uma
eficiência energética muito maior e diminuirá o flicker (pisca-pisca) do LED
(mesmo que seja imperceptível).
Então chegamos
a um circuito mais eficiente e que permite a ligação do LED no 220V sem sustos.
Mas ainda
podemos buscar mais eficiência neste circuito e para isso usaremos um
capacitor.
Capacitor
Os capacitores
funcionam armazenando energia e devolvendo ao circuito quando necessário. Mais ou menos como uma pilha recarregável de alta velocidade.
Existem
capacitores de vários materiais, mas um deles é especificamente diferente: Os
capacitores eletrolíticos, pois possuem polaridade.
Os capacitores
também são conhecidos como Condensadores (vindo da língua espanhola).
As principais
utilizações dos capacitores são a filtragem e o desacoplamento. A filtragem é a
utilização do capacitor para manter a onda com menos variação, carregando no
topo e descarregando no vale a sua energia. O desenho abaixo explica bem isso:
Veja que no
desenho o capacitor permite uma onda mais estável.
Outra
funcionalidade do capacitor é o desacoplamento que concede ao circuito energia
quando este necessita e em alguns casos ela foi reduzida opor alguma situação.
Também ele diminui a emissão de ruídos eletromagnéticos, e proporciona uma
estabilidade maior no funcionamento do circuito (principalmente se usamos CHIP),
evitando que haja oscilações nos sinais lidos e emitidos pelo mesmo. Porém, não
quer dizer que na maioria dos casos não funcione sem eles.
O capacitores
tem sua capacitância (ou capacidade elétrica) medidas em farad. Como esta
unidade é relativamente grande, geralmente são utilizados os seus submúltiplos,
como o milifarad (mf), microfarad (uf)(μf), o nanofarad (nf) ou o picofarad
(pf).
Como conclusão
lógica podemos usar um capacitor em nosso circuito para melhorar ainda mais a
corrente que colocamos sobre o LED.
Mas o objetivo
do capacitor ainda não é este. O capacitor quando usado em uma corrente
alternada (AC) ele tem uma propriedade chamada Reatância Capacitiva. Isso torna
o capacitor como um “resistor” com propriedades mais interessantes. No nosso
circuito o resistor que reduz a corrente transforma esse excesso em calor
consumindo a energia recebida. No caso do capacitor, essa energia é toda
utilizada, mas como o capacitor precisa carregar e descarregar, ele “segura” a
energia e com isso não consome tornando o circuito muito mais eficiente.
Então
utilizamos o Capacitor (cerâmico) no nosso circuito ANTES da ponte
retificadora, pois essa característica terá resultado esperado na corrente
alternada.
Neste circuito
mantemos o resistor, pois ao ligar a corrente e o capacitor estiver
descarregado, podemos ter um pico que danifique o nosso circuito.
Mas precisamos
agora descobrir a capacitância do capacitor. E para isso usaremos os seguintes
cálculos:
R = (Vi – Vl) / L
R = (220-3)/0,02
R = 217 / 0,02
R = 10.850
Esse é o mesmo
cálculo que temos para definir uma ligação direta com o LED (óbvio já que vamos
ligar o mesmo LED).
Observação: Ao utilizarmos diodos, os mesmos
reduzem aproximadamente 0,7V e isso modifica um pouco o resultado, mas nada
significativo e por isso vamos ignorar essa queda.
C = 1 / (2π *
F * R)
Onde:
C = Capacitância
F = Frequência (no Brasil 60hz)
R = Resistência desejada
Então:
C = 1 / (2*3,14*60*10850)
C = 1 / (6,28 * 60 * 10850)
C = 1 / (376,8 * 10850)
C = 1 / 4088280
C = 0,0000002446016417662195
Ou
C = 2,446e-7
Ou
0,24µf
Ou
244nf
Ou
244600pf
Ou
244600pf
Esse então é o
capacitor que temos de ter para obter a Capacitância Resistiva desejada. Além
disso é importante observar que o capacitor tem uma tensão suportada. Se vamos
colocar ele em uma tensão de 220V, precisaremos de um capacitor de pelo menos
250V. (Muitos recomendam dobrar esse limite e no caso usar um de 400V, mas como
colocamos um resistor na entrada isso não é realmente necessário, mas é uma boa
dica).
Existe ainda o
cálculo do resistor (resistência e corrente que deve suportar), mas veremos
isso mais adiante. Neste exemplo usaremos um de 1k com 3W.
E finalizando esse é o circuito ideal. Abaixo o vídeo explicativo dele e seus cálculos.
Monte o seu!!!
Como ligar um LED em AC 220V?
Ligar um LED na tomada é um dos
circuitos que chamam bastante atenção de todos que gostam de eletrônica. No meu
caso, o que me chamou a atenção é que o LED é um componente de baixa potência e
liga-lo direto em uma tomada parece uma ótima maneira de realizar uma
sinalização ou iluminação. Na verdade o que é interessante neste circuito é a
quantidade de conceitos envolvidos. Por isso apesar dos vídeos, resolvi
detalhar bem esses conceitos nesta página do BLOG. Farei por tópicos para que
seja útil também como forma de consulta pontual.
Para
seguir a lógica, vou explicando e colocando os vídeos desta série a medida que
formos explicando os conceitos (a maioria estão nos vídeos também).
Veja que com esse conhecimento é
possível criar algumas coisas bem interessantes. Abaixo dois exemplos.
Corrente
Agora
vamos entender alguns conceitos. O primeiro é a questão da corrente AC e
corrente DC. Um gráfico que não fazia nenhum sentido para mim era:
Se
olharmos o desenho de indicação de cada tipo de sinal, veremos que tem relação
com sua forma de onda. Só acreditei nisso quando vi em um osciloscópio (que era
outro instrumento que não fazia nenhum sentido) as formas de ondas de diferentes
formatos e origens.
Mas o que isso tem haver com o nosso LED? O LED trabalha com corrente contínua (DC) e a tomada tem corrente alternada (AC). Na corrente alternada podemos dizer que ela trabalha nas duas direções, por isso ela vai variando em seu gráfico, enquanto a corrente contínua só trabalha em uma direção. Imaginem que o LED tem um lado positivo e outro lado negativo e por isso precisa ter essa corrente definida (Contínua).
Essa informação é importante,
pois precisamos converter essa corrente de AC para DC. Para isso usamos um
componente chamado DIODO.
Diodo
O
diodo só permite a passagem de corrente em um sentido e com isso retém a
passagem de corrente em sentido contrário.
Com a
utilização de um diodo teremos uma onda da seguinte forma:
Com
isso só teremos corrente em um sentido. E por isso seria utilizável por
qualquer dispositivo DC. O LED também é um diodo, mas vamos abstrair essa
informação neste momento para dar continuidade ao foco na corrente. Certamente
você notou que as ondas ficam “falhadas”. No caso do LED isso não ficará
visível (ele irá acender e apagar) pois o ciclo (tempo que uma onda completa é
formada) é de 60Hz no Brasil, ou seja, Serão 60 ondas por segundo.
1 Ciclo
Para
que a corrente não fique falhada, usamos um circuito de diodos chamado de Ponte
Retificadora. Ele é formado por 4 diodos organizados de forma a “virar” a onda
em um dos sentidos, fazendo que a corrente se movimente em um só lado sem
perder energia.
Os 4 diodos são colocados de forma a direcionar o sentido da corrente como podemos observar abaixo na imagem.
Se você seguir o sentido verás a
“mágica” de converter o AC em DC.
O
primeiro e mais óbvio é ligar o LED diretamente. Considerando um LED branco
comum (3V e 20mA) e que a tensão é 220V (verifique a sua região pois alguns
lugares temos uma tensão um pouco maior) se ligarmos diretamente o LED queimará
instantaneamente. Por isso já vimos que precisamos calcular uma queda de
tensão, deixando para o LED apenas os 3V.
A
fórmula é uma das mais usadas quando tratamos de LEDs:
R
= (Vi – Vl) / L
Onde:
R
= Resistor
Vi
= Tensão de entrada (no caso os 220v)
Vl
= Tensão do LED (no caso 3V)
L
= corrente do LED no caso os 20mA (ou 0,02A )
Então:
R
= (220-3)/0,02
R
= 217 / 0,02
R
= 10.850
Como
a corrente tem grande variação, vou utilizar no circuito um resistor um pouco
acima do calculado (arredondo para cima – bem para cima J ) então será um de 15k (ou
15.000ohms)
Esse será o circuito final. Então
vem a pergunta, mas e a história de corrente contínua e corrente alternada (DC
/ AC)?
O
que observamos é que o LED é um diodo. Um diodo emissor de luz. Então ele tem o
mesmo comportamento. A questão é que é um diodo que suporta tensão de até 3.4V
(no caso do branco) e por isso pode ter uma vida útil bem curta.
Por isso vamos
incrementar esse circuito utilizando um diodo IN4001 (ou 1N4001) que suporta
até 1000V. Com esse diodo fará a “conversão” de onda que precisamos.
O circuito
ficará da seguinte forma:
Com esse
circuito, você terá o resultado desejado. É claro que não com o melhor
desempenho, pois o diodo “joga fora” metade da energia. Por isso a troca do
diodo (em uma retificação de meia-onda) por um ponte retificadora irá gerar uma
eficiência energética muito maior e diminuirá o flicker (pisca-pisca) do LED
(mesmo que seja imperceptível).
Então chegamos
a um circuito mais eficiente e que permite a ligação do LED no 220V sem sustos.
Mas ainda
podemos buscar mais eficiência neste circuito e para isso usaremos um
capacitor.
Capacitor
Os capacitores
funcionam armazenando energia e devolvendo ao circuito quando necessário. Mais ou menos como uma pilha recarregável de alta velocidade.
Existem
capacitores de vários materiais, mas um deles é especificamente diferente: Os
capacitores eletrolíticos, pois possuem polaridade.
Os capacitores
também são conhecidos como Condensadores (vindo da língua espanhola).
As principais
utilizações dos capacitores são a filtragem e o desacoplamento. A filtragem é a
utilização do capacitor para manter a onda com menos variação, carregando no
topo e descarregando no vale a sua energia. O desenho abaixo explica bem isso:
Veja que no
desenho o capacitor permite uma onda mais estável.
Outra
funcionalidade do capacitor é o desacoplamento que concede ao circuito energia
quando este necessita e em alguns casos ela foi reduzida opor alguma situação.
Também ele diminui a emissão de ruídos eletromagnéticos, e proporciona uma
estabilidade maior no funcionamento do circuito (principalmente se usamos CHIP),
evitando que haja oscilações nos sinais lidos e emitidos pelo mesmo. Porém, não
quer dizer que na maioria dos casos não funcione sem eles.
O capacitores
tem sua capacitância (ou capacidade elétrica) medidas em farad. Como esta
unidade é relativamente grande, geralmente são utilizados os seus submúltiplos,
como o milifarad (mf), microfarad (uf)(μf), o nanofarad (nf) ou o picofarad
(pf).
Como conclusão
lógica podemos usar um capacitor em nosso circuito para melhorar ainda mais a
corrente que colocamos sobre o LED.
Mas o objetivo
do capacitor ainda não é este. O capacitor quando usado em uma corrente
alternada (AC) ele tem uma propriedade chamada Reatância Capacitiva. Isso torna
o capacitor como um “resistor” com propriedades mais interessantes. No nosso
circuito o resistor que reduz a corrente transforma esse excesso em calor
consumindo a energia recebida. No caso do capacitor, essa energia é toda
utilizada, mas como o capacitor precisa carregar e descarregar, ele “segura” a
energia e com isso não consome tornando o circuito muito mais eficiente.
Então
utilizamos o Capacitor (cerâmico) no nosso circuito ANTES da ponte
retificadora, pois essa característica terá resultado esperado na corrente
alternada.
Neste circuito
mantemos o resistor, pois ao ligar a corrente e o capacitor estiver
descarregado, podemos ter um pico que danifique o nosso circuito.
Mas precisamos
agora descobrir a capacitância do capacitor. E para isso usaremos os seguintes
cálculos:
R = (Vi – Vl) / L
R = (220-3)/0,02
R = 217 / 0,02
R = 10.850
Esse é o mesmo
cálculo que temos para definir uma ligação direta com o LED (óbvio já que vamos
ligar o mesmo LED).
Observação: Ao utilizarmos diodos, os mesmos
reduzem aproximadamente 0,7V e isso modifica um pouco o resultado, mas nada
significativo e por isso vamos ignorar essa queda.
C = 1 / (2π *
F * R)
Onde:
C = Capacitância
F = Frequência (no Brasil 60hz)
R = Resistência desejada
Então:
C = 1 / (2*3,14*60*10850)
C = 1 / (6,28 * 60 * 10850)
C = 1 / (376,8 * 10850)
C = 1 / 4088280
C = 0,0000002446016417662195
Ou
C = 2,446e-7
Ou
0,24µf
Ou
244nf
Ou
244600pf
Ou
244600pf
Esse então é o
capacitor que temos de ter para obter a Capacitância Resistiva desejada. Além
disso é importante observar que o capacitor tem uma tensão suportada. Se vamos
colocar ele em uma tensão de 220V, precisaremos de um capacitor de pelo menos
250V. (Muitos recomendam dobrar esse limite e no caso usar um de 400V, mas como
colocamos um resistor na entrada isso não é realmente necessário, mas é uma boa
dica).
Existe ainda o
cálculo do resistor (resistência e corrente que deve suportar), mas veremos
isso mais adiante. Neste exemplo usaremos um de 1k com 3W.
E finalizando esse é o circuito ideal. Abaixo o vídeo explicativo dele e seus cálculos.
Monte o seu!!!
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